反鱼雷方法

万象 百科 2020-07-01 05:11

鱼雷是一种水中兵器,反鱼雷方法是以水声学理论为基础的新技术,鱼雷与反鱼雷的对抗实际上是一种水声对抗,也就是水下电子对抗。

一、声学战

众所周知,电子技术的迅猛发展和广泛应用于军事领域,对战争产生了巨大的影响,因此,有人把电子技术的作用称为“电子武器”,并围绕着它发展了电子对抗(ECM)与反对抗(ECCM)的战术和技术,这一特殊的战斗领域就称为电子战(Ew)。电子战这一概念包括大气空间的电子战—电磁波的对抗和水下空间的电子战—声学的对抗两个方面,人们比较熟悉前者而不太了解后者。事实上,现代潜艇的大量建造,其性能的不断改进,特别是核潜艇数量剧增及作为战略导弹的活动发射基地,形成了水下战争新技术。为了对抗水下潜艇的威胁,各国发展了多种反潜兵力,并研制出许多高性能探潜设备和先进的水中兵器。这一现实预示着水下空间将是未来战争的重要战场,潜艇战和反潜战在未来战争中的地位将大大加强,水下战斗的规模、速度和对抗程度也将是空前的。

实践证明,电磁波不适用于水下侦察、通信、探测、定位和武器制导,取而代之的有效技术手段是声波,这是由于水介质本身特性决定的。以声学原理为基础制造的多种探测定位设备和武器制导系统,在现代水下战争中发挥着越来越重要的作用,围绕着声学探测与反探测斗争,逐渐发展成为声学战(AW)这一概念。从在战争中的作用和战术原理而言,声学战是电子战的一个分支,但从技术途径上讲,声学战又有其特殊点,因此,声学战应作为一个专门课题加以研究。

严格地讲,声学战也应包括水声对抗(ACM)和反对抗(AC-CM)两个方面:对敌方声呐和声制导武器进行侦察、干扰和欺骗,以降低其工作效果的战术技术行为和措施,称为水声对抗;而为使己方声呐具有良好性能,特别是在受到敌人干扰欺骗的情况下,确保己方声呐可靠工作,保持其优良效果而采取的一切战术技术措施,称为水声反对抗。通常研究和设计声呐设备时,就旨在取得优良的性能指标和可靠性,充分考虑了各种不利条件下有效工作应采取的一系列技术措施,例如,提高发射信号功率、使用合理的频段和可变频率、多种信号结构形式、窄指向性波束、自适应技术、目标特征分析与鉴别技术,以及各种利用信号的相关特性、统计特性等采取的信号处理技术。所以,反对抗问题实际上列入到声呐的设计工作范围。因此,一般讲到的声学战实际上主要指水声对抗。而反鱼雷措施则是水声对抗的主要内容。

进行声学战的最终目的是使敌人的声呐探测和制导武器的效能降低或失效,以确保我方艇的安全,提高生存概率。其具体任务是:

(1)确保自身水声设备有效工作;

(2)破坏和干扰敌人水声设备的探测与跟踪,造成敌人水声观测失效或迷惑,掩护我方艇机动;

(3)干扰和诱骗敌方的声自导武器的工作,使其攻击失效或效果降低。

进行声学战所采取的措施分战术措施和技术措施两个方面。战术措施是指设法摧毁敌观察点和来袭目标、利用海洋水文条件避开敌方探测、有效的战术机动规避、合理组织主动声呐的使用等。技术措施则包括降低本艇噪声、艇壳加吸声保护层或涂料等声学处理技术、施放假目标、声诱饵、干扰器等水声对抗器材的对抗行为等。

潜艇和水面舰艇都有各自的水声对抗手段,其中以噪声干扰器、诱饵和气幕弹等对抗器材最为常用。水声对抗与反对抗构成了十分复杂的声场。双方施放的声干扰器可以压制对方目标的有效工作,而它们分别发射的声诱饵和干扰器又可诱骗对方的自导鱼雷。声学战胜负将取决于潜艇和水面舰艇的声呐性能、对抗器材的性能及使用方法等因素。

鱼雷作为一种进攻性武器,其技术和性能不断提高,已对水下潜艇和水面舰艇构成巨大威胁。那么,作为防御手段的装备,也必然会随之产生和发展。由于鱼雷是在水下工作,因此,对抗鱼雷的方法就属于水声对抗范畴。目前,世界各国发展起来的反鱼雷手段和装备已经是多种多样,这些方法归纳起来可以分为三大类:软杀伤、硬杀伤和非杀伤。

二、软杀伤

软杀伤就是针对鱼雷攻击所采取的水声对抗手段。它是利用各种水声干扰技术,干扰鱼雷自导系统工作,使其丧失检测目标的能力;或者施放各种假目标来诱骗鱼雷,使鱼雷错误地跟踪假目标,最终导致鱼雷能源耗尽而自沉,给真正的目标创造逃生的机会。这种措施并不直接将鱼雷摧毁,而是与鱼雷周旋,故名软杀伤。

软杀伤所用的主要器材有声诱饵、宽带噪声干扰器、气幕弹、潜艇模拟器及其它欺骗系统。由于
软杀伤所用的对抗器材与装备按其工作原理可分为两类:第一类为背景噪声干扰,在鱼雷的工作频段内施放干扰噪声,以便降低鱼雷自导系统的检测性能,这一类干扰器有机电式干扰器、电声式干扰器、爆炸式干扰器和气幕弹;第二类为信号干扰,模拟目标信号,诱骗鱼雷。这一类干扰器有多种高、低频应答器、频率扫描器、潜艇模拟器及声诱饵,既能模拟舰船辐射噪声、舰船回波信号和舰船磁场特性,又能模拟舰船的机动性能,因而它是软杀伤水声对抗中效果最好的一种装备。

软杀伤对抗器材与装备按机动方式可分为悬浮式、拖曳式和自航式三种。拖曳式声诱饵拖在水面舰艇的后面,能发射模拟水面舰艇的辐射噪声,能应答敌潜艇的声呐探测信号和来袭鱼雷的自导探测信号,达到欺骗干扰的目的。它可长期使用,较为经济。悬浮式声诱饵通常是装备于潜艇的,它由潜艇发射后,可悬浮在水中,或慢慢沉向海底,欺骗干扰的性能基本和拖曳式声诱饵相同,它是消耗性器材。自航式潜艇模拟器实际上也是自航式声诱饵的雏形。事实上,潜艇模拟器的主要用途有两种:一种是用于鉴定反潜武器和反潜演习的靶标(或称靶雷);另一种是施放能模拟潜艇战捷陆能的假目标,这时是作为自航式声诱饵使用。这两种用途的模拟功能有相同之处,前者用于平时海军试验和训练,后者用于战时欺骗和干扰鱼雷。

三、硬杀伤

硬杀伤就是用有关设备(如反鱼雷拦截网)和武器(如反鱼雷水雷、反鱼雷深弹和反鱼雷鱼雷)等拦截来袭鱼雷,摧毁或使其失去攻击能力,或在鱼雷附近爆炸,将鱼雷易损的电子部件震坏,使之失效。这通常是当鱼雷已攻击到本舰附近时采用的防御手段。

反鱼雷拦截网具有拦截鱼雷的作用,属于一种原始的硬杀伤手段,它可以保护军港内或锚地停泊处的舰船免遭鱼雷的攻击。另外,
沉网法就是把拦截网投入舰船尾流中,浮子接触到海水时,气体发生器将其充气后,便能悬浮在海水中,同时可伸缩支柱伸出,使整个网在尾流中张开。网的中央设有炸药包。一旦尾流自导鱼雷进入尾流区域并碰到拦截网上,使网上任何一根导线断裂,即可引爆炸药包,摧毁来袭鱼雷。由于舰船尾流比较窄,紧急情况下,舰船在航行过程中可以不断抛出拦截网,来阻止鱼雷的攻击。沉网中可设置声呐,引诱主被动自导鱼雷自投罗网。沉网中还设有自沉装置,到设定时间就自动沉入海底。拖网法是在舰船后面用同轴电缆拖引一个内装有折叠拦截网的圆形拖体,拖体上装有声呐,用来探测来袭鱼雷,并通过电缆把探测数据传输到舰船上的信息处理机,信息处理机的控制指令又经电缆传送到拖体内,以便拖体转动轮叶,使整个拖体进入到来袭鱼雷的航道上。该处理机控制拖体内的伞状引导网和主网拉出并张开。在伞状拖网上设置炸药,鱼雷一旦碰到网便爆炸。这种网还可与拖曳式诱饵同时使用,当声自导鱼雷被骗到舰船后面,触到拖网即被炸毁。

反鱼雷水雷是利用水雷产生鱼雷所需的电磁引信和声引信动作物理场,来引爆来袭鱼雷,但一般水雷用来拦截直航鱼雷和声自导鱼雷不大可能,若用其拦截尾流自导鱼雷还是可行的。这是因为尾流自导鱼雷只在穿越舰船的尾流的正弦航迹上运动。因此,若在舰船尾流中布放一定数量的漂浮水雷,并组成反鱼雷水雷线障时,较有可能破坏来袭鱼雷的进攻。但存在的问题是,布放在水中的未爆炸的水雷,事后需要清除。这个问题不解决,就有可能限制它的使用。
俄罗斯海军利用火箭深弹拦截鱼雷,是一种有效的对抗鱼雷新概念。它的拦截机理是:深弹在预定深度上起爆,产生冲击波和气泡脉动,对来袭鱼雷进行硬杀伤。深弹水下爆炸时,由化学能迅速产生激烈的、膨胀的白炽气泡,并连续不断地膨胀和收缩,随即转换成高强的声能,并在水中辐射,对声自导鱼雷还可起软杀伤作用。

火箭反鱼雷深弹具有如下优点:爆炸声源技术简单可靠,爆炸:声能级较高,频率范围宽,具有爆炸冲击波和气泡脉动的硬杀伤能力,因而它软硬兼备,效费比高。

反鱼雷鱼雷是鱼雷对抗中最理想的硬杀伤兵器,因而它就更加备受各国海军防务专家的青睐。

反鱼雷鱼雷可以是线导鱼雷,也可以是声自导鱼雷。线导鱼雷的研究工作可分为两个阶段:第一阶段是发现来袭鱼雷,并查明来袭鱼雷进入攻击区,然后向来袭鱼雷发射该鱼雷,并由潜艇上的导线操纵它,直至目标距离小于几百米,自导系统捕获到鱼雷。第二阶段是反鱼雷鱼雷在自导系统引导下导向鱼雷,利用多普勒装置测出来袭鱼雷从反鱼雷鱼雷旁侧通过后最近时刻,立即引爆炸药,使鱼雷攻击能力失效。

反鱼雷鱼雷的开发研究既考虑用于对抗反潜鱼雷,达到保护潜艇的目的,又考虑用于对抗反舰鱼雷,使它成为水面舰艇鱼雷防御系统的重要组成部分。美国是最先开发研究反鱼雷鱼雷的国家。
四、非杀伤

除了软、硬杀伤之外,还有一些技术也具有反鱼雷的效用。就是通过舰船的水声隐身设计、消声涂覆和减振降噪、舰船的机动规避以及加强舰船的抗沉性来隐蔽自己不被发现或逃避鱼雷的攻击,争取自己的生存,称为非杀伤。

潜艇的辐射噪声容易被反潜声呐或声自导鱼雷探测到,一旦被发现,就失去了潜艇的隐蔽性。因此,各国潜艇研究部门都在千方百计地设法减小振动和降低辐射噪声,从而使潜艇安静化。国外各海军国家纷纷研制低转速大功率的低噪声螺旋桨,并采取阻尼技术,增设隔声罩和改变各种流水孔形状等措施来降低噪声。另一种水声隐身技术是研制吸声材料敷设在潜艇外壳,减少反射,降低目标强度,增加了潜艇的隐身性。

德国最早研制了Albcrich消声层(4毫米),第二次世界大战后期几乎全部德国潜艇的外壳都敷设了这种消声层。它是一种橡皮板,其粘贴在潜艇外壳上的一面制有圆柱形空洞,声波入射到板上时,洞内气泡剪切变形,将声能吸收掉。它们对西方盟国当时采用的声呐频率范围都有效,显然是对抗舰用声呐的。战后苏联对此消声层进行研究分析与试制,
舰船战术机动规避来袭鱼雷,在第二次世界大战期间已充分证明是行之有效的另一种措施。当今鱼雷几乎全是自导鱼雷,但是舰船机动规避仍有重要意义。在实际战争中,根据现代鱼雷的技术特点,在实施软杀伤和硬杀伤的同时,如何机动和规避鱼雷的攻击,千方百计地提高本艇的生存概率,是一个很重要的课题,通过有效的仿真手段,制定战术机动方案,是各国海军关注的焦点。
加强舰船自身抗沉性也是舰船设计的主要原则。如水密隔舱、装甲向水线以下延伸、抗水下爆炸的缓冲层设置以及双层潜艇壳体可抗非定向爆破的鱼雷等,都是非杀伤的手段之一。当今,这方面的设计技术又增加许多新内容:前苏联的“阿尔法”级潜艇用钛合金制造,强度大。“奥斯卡”级巡航导弹潜艇,在外壳与耐压壳之间安装导弹发射筒,使两层壳体之间缓冲地带加大,各发射筒本身又是增强构件,因此,小型鱼雷的装药量不足以炸破它。“台风”级弹道导弹潜艇的外壳之间包着两个并排的耐压管,每个耐压管都有各自的作战指挥、武器火控、动力和通信能力,战时击毁其中一个,并不影响生存能力。美国水面舰船的新舰,水下部分是“双体船”,两个船体都具有全套的作战指挥、通信、武器与动力系统,战时击毁其中一个,也不影响其生存能力。 (

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